Модификатор для понижения коэффициента трения

Авторы патента:

C10M125/26 - соединения, содержащие кремний или бор, например диоксид кремния, песок

Владельцы патента RU 2434055:

Голяткин Александр Юрьевич (RU)
Котенков Александр Алексеевич (RU)
Логинов Юрий Владимирович (RU)

Использование: в машиностроении. Модификатор может найти применение в машиностроении для восстановления износостойких трущихся поверхностей различных узлов и механизмов. Сущность: модификатор состоит из триботехнического состава в виде мелкодисперсной смеси от 0,01-100 микромикрон компонентов из природных минералов, активированных способом аэродинамической активации, при следующем соотношении компонентов: хризотил 72%; окись магния - не менее 15%; двуокись кремния - не более 6,5%; тальк 0,5%; кальцит 4%; тремолит 4-6%; кварц - не более 1%. Технический результат - увеличение срока службы трущихся частей механизмов в 3 раза, снижение расхода топлива до 15%, экономия смазочных материалов в 1,5 раза.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к триботехническим составам и смесям, представляющим собой химические инертные мелкодисперсные порошкообразные составы на основе комплексов природных минералов с добавкой активных элементов и катализаторов, активированных способом аэродинамической активации, и может найти применение для повышение долговечности и восстановления износостойких трущихся поверхностей различных узлов и механизмов.

Аналоги - патенты на основе присадок за номерами RU 2078118, RU 2263707, RU 2296152, RU 2184138, RU 2134714, RU 2267518, RU 2280066, RU 2188227, RU 2168662.

Присадки-антидетонаторы - органические соединения, содержащие свинец, железо, марганец, редкоземельные элементы. Данные антидетонаторы образуют в двигателе отложения соответствующих металлов и их окислов и увеличивают износ двигателей.

Недостатками присадок типа экстралин и АДА являются их возможность введения в бензин не более 1-1,3% (после чего наблюдается сильное скачкообразное увеличение нагарообразования в двигателе), а также то, что эти присадки не обладают моющими, противоокислительными, противоизносными, антистатическими, водоудерживающими и защитными свойствами.

Имеются присадки со свойствами, снижающими их электризуемость, т.е. способствующие повышению электропроводности или экономии топлива за счет увеличения октанового числа.

В патентах RU 2168662, RU 2188227 предлагается триботехнический состав, который изготавливается на дробилках разного типа путем смешения минералов, при этом они имеют остаточную структуру «абразивоподобного порошка», хотя измельчение доводится до 0,01-100 мкм.

Триботехнические составы на основе мелкодисперсного кварца в количестве 0,1-0,5% и 95,0-99,9% органического связующего представлены в авторском свидетельстве СССР №1601426, кл. F16C 33/14, 1987 г. Недостатком состава является хрупкость и соответственно - недолговечность образуемой пленки.

Триботехнические составы на основе природного серпентинита (патент РФ 2006707, кл. F16C 33/14, 1992 г.), не обеспечивают высокую износостойкость трущихся поверхностей. При добавке мелкодисперсного порошка алмаза или шунгита и 4,8-6,7% металлосодержащей добавки в виде мелкодисперсных порошков металлов (хрома, никеля, молибдена, ниобия, титана, их сплавов), оксидов или галогенидов указанных металлов, 1,5-2,0 мас.% примесей (патент РФ 2168662, кл. F16C 33/14, 2000 г.) состав усложняется из-за введения в него порошков алмаза или шунгита и металлосодержащих порошков.

Патент RU 2188227 является ближайшим аналогом по сырьевым компонентам, но существенно проигрывающим в структурном отношении. Практически все триботехнические составы, производимые на основе серпинтина и использования мелкодисперсных природных минералов, имеют практически одинаковый химический состав с незначительными процентными изменениями в составе. Этим они и отличаются друг от друга. Однако недостатком этих аналогов является малая поверхностная активность продукта, что приводит к медленным диффузионным процессам в парах трения.

Принципиальным отличием «Модификатора для понижения коэффициента трения» от аналогов является то, что поверхностная активность значительно увеличена способом аэродинамической активации, чем и достигается эффект катализатора процесса диффузии, глубина диффузионных процессов и повышение микротвердости в трущихся парах на значительную глубину.

Задачей изобретения является понижение силы трения в механизмах. Силы внутреннего трения гораздо меньше сил трения скольжения. Поэтому для уменьшения трения между движущимися частями машин используется смазка. Новизна предлагаемого изобретения - воздействовать не на изменения структуры масел в целом, а на слой вязкой жидкости, заполняющей пространство между трущимися поверхностями, и благодаря модификатору происходит двоякий процесс заполнения пространства между трущимися поверхностями более активно и одновременно эффект оттеснения микрочастиц благодаря наноразмера друг от друга. В связи с этим вязкость масла согласно молекулярно-кинетической теории вызывает передачу импульса от молекул более быстро движущегося слоя к молекулам более медленного слоя. Происходит перемешивание молекул соседних слоев вследствие теплового движения в зоне прикосновения трущихся поверхностей. Наночастицы вдавливаются в неровности металлических поверхностей и создают укрепление и шлифовку поверхностей, защищая их от износа. Между соприкасающимися слоями при различии в скоростях возникают силы, направленные вдоль плоскости соприкосновения в направлении, перпендикулярном вектору скорости и, следовательно, слоям жидкости, таким образом, возникшее давление воздействия на поверхность деталей равномерно по всей плоскости соприкосновения трущихся поверхностей, что в значительной мере предохраняет ее от значительных динамических микроударов, которые и являются основным источником раннего износа металла в этих областях.

«Модификатор для понижения коэффициента трения» - триботехнический состав из смеси, представляющей собой химически инертные мелкодисперсные порошкообразные составы на основе комплекса природных минералов с добавками активных элементов и катализаторов, активированный способом аэродинамической активации и имеющий итоговое процентное содержание: хризотил 72%; окись магния - не менее 15%; двуокись кремния - не более 6,5%; тальк 0,5%; кальцит 4%; тремолит 4-6%; кварц - не более 1%. Дисперсность смеси составляет 0,01-100 нанометров. Модификатор можно добавлять в любую смазку даже с пониженными качествами, кроме графитной смазки. Технический результат - повышение долговечности износостойкости и ресурсов трущихся поверхностей узлов и механизмов.

Аэродинамическая активация - это способ размельчения вещества во встречных аэродинамических потоках на больших скоростях, что в итоге позволяет достичь наноразмеров частиц и близких к ним. Соответственно в результате переработки компонентов в аэродинамическом активаторе до величины 0,01-100 нанометров получается модификатор в гармоничных вышесказанных пропорциях, что приводит к равномерному распределению частиц в плоскости трущихся поверхностей.

Примеры использования предлагаемого состава.

Состав №1 для добавления из расчета 1 грамма на 1 литр в штатное, жидкое маслом: хризотил 72%; окись магния 15%; двуокись кремния 4%; тальк 0,5%; кальцит 4%; тремолит 4%; кварц 0,5%, с дисперсностью 0,05-30 микромикрон (нм), при испытании на двигателе модификатора в данной пропорции получен результат: у двигателя продлен срок службы трущихся деталей в 3 раза, снизился расход топлива до 15%, экономия смазочного материала в 1,5 раза.

Состав №2 для добавления из расчета 30 г на 1 кг в штатную консистенцию смазки: хризотил 72%; окись магния 16%; двуокись кремния 1,5%; тальк 0,5%; кальцит 4%; тремолит 5%; кварц 1%, с дисперсностью 0,01-20 нм при испытании на компрессорах модификатора в данной пропорции получен результат: у компрессора продлен срок службы трущихся деталей в 3,3 раза, увеличился срок службы сальников, снизился расход топлива на 14% или электроэнергии на 38%, снижение температуры узла, шума и вибрации, производительность компрессора увеличилась на 28%.

Модификатор для понижения коэффициента трения, состоящий из триботехнического состава в виде мелкодисперсной смеси от 0,01-100 мкм компонентов из природных минералов, активированных способом аэродинамической активации, при следующем соотношении компонентов: хризотил 72%; окись магния не менее 15%; двуокись кремния не более 6,5%; тальк 0,5%; кальцит 4%; тремолит 4-6%; кварц не более 1%.

Похожие патенты:

Смазочная композиция // 2426771

Изобретение относится к области производства смазочных материалов, предназначенных для улучшения трибологических свойств в эксплуатационном режиме различного рода машин и механизмов, предпочтительно, двигателей внутреннего сгорания.

Модификатор трения // 2420562

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве добавки к смазочным материалам, преимущественно в приводах стационарных устройств и двигателях транспортных средств, в узлах трансмиссий и ходовых частей машин.

Антифрикционная композиция // 2415907

Изобретение относится к области получения композиции для формирования противоизносных и антифрикционных свойств приповерхностных слоев трущихся деталей. .

Нанотехнологическая антифрикционная порошковая композиция (варианты), нанотехнологическая смазочная композиция и способ нанотехнологической смазки // 2415176

Антифрикционный смазочный материал // 2410415

Изобретение относится к составам для обработки узлов трения металлических поверхностей, а именно к антифрикционному смазочному материалу, и может быть использовано для смазки трущихся поверхностей узлов трения любых машин и механизмов с целью создания стойкого износоустойчивого покрытия металлокерамики на их трущихся поверхностях.

Водорастворимое смазочное средство для обработки конвейерных лент // 2405030

Изобретение относится к области смазочных средств, в частности к водорастворимому смазочному средству для обработки цепных ленточных транспортеров, и может быть использовано в пищевой промышленности при розливе соков, вина, пива, воды и др.

Смазочно-охлаждающая жидкость // 2399652

Изобретение относится к средствам, обеспечивающим осуществление технологического процесса машиностроительного производства, в частности процессов металлообработки с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, и может найти применение при создании смазочно-охлаждающих жидкостей.

Способ получения нанодисперсного противоизносного состава (ндпс) и содержащая его смазочная композиция // 2399650

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу получения нанодисперсного противоизносного состава, используемого в смазочном материале для узлов трения как из сплавов на основе железа, так и цветных металлов.

Состав противоизносного препарата // 2385898

Изобретение относится к металлоплакирующим составам, применяемым в качестве добавок к моторным, трансмиссионным и индустриальным маслам для снижения и устранения износа трущихся металлических поверхностей, преимущественно для герметичных пар трения, например, деталей автомобильных двигателей, коробок передач и других пар трения.

Смазка для сухого волочения сварочной проволоки // 2379333

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сухих технологических смазок для холодного волочения передельной сварочной проволоки тонких диаметров, предназначенной для омеднения, и может быть использовано в метизном производстве.

Твердосмазочная композиция // 2434056

Изобретение относится к составам для нанесения в качестве твердых смазочных покрытий и может быть использовано в узлах трения в энергосберегающих технологиях в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства

Смазочно-охлаждающая технологическая среда для обработки серебра и серебряных сплавов // 2441059

Изобретение относится к химическим веществам, а именно к смазочно-охлаждающим технологическим средам (СОТС) для обработки серебра и серебряных сплавов

Смазочный материал с повышенной термостойкостью, обладающий ремонтно-восстановительными свойствами // 2454451

Изобретение относится к триботехнике и может быть использовано в машиностроении в узлах трения, работающих при высоких температурах, где используются смазочные материалы, а также может быть использовано при проведении ремонтно-восстановительных работ изношенного оборудования без его разборки

Смазочный материал и способ его получения // 2467061

Изобретение относится к полутвердым смазочным материалам, а именно к смазочным пастам универсального назначения, используемым в узлах трения, подшипниках различных промышленных машин, механизмов, приборов и бытовых устройств, и обеспечивает увеличение ресурса их работы, а также к способам получения таких материалов

Состав для улучшения антифрикционных и противоизносных свойств узлов трения // 2469074

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке узлов трения нового оборудования для продления межремонтного периода оборудования, а также при проведении ремонтно-восстановительных работ на изношенном оборудовании без его разборки

Защитный смазочный материал // 2495095

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для защиты от коррозии металлических изделий, преимущественно кузовов автомобилей. Описан защитный смазочный материал, содержащий сульфонат щелочно-земельных металлов, твердые нефтяные углеводороды, структурообразователь-органо-модифицированный сепиолит, бутилцеллозольв, при соотношении структурообразователь-бутилцеллозольв 3:1, микротальк для повышения тиксотропности, антиокислительную присадку, антиржавейную присадку, смолу нефтеполимерную синтетическую и органический растворитель. Технический результат - повышение защитных свойств и улучшение тиксотропных свойств материала. 2 табл.

Продукт для горячей обработки металлов давлением // 2536820

Настоящее изобретение относится к продукту для горячей обработки металлов давлением, который представляет собой порошковую смесь из неорганических плавких компонентов, средний размер частиц которых составляет не более 500 мкм, включающую фосфатные, боратные и галогенидные компоненты, причем фосфатные компоненты выбирают из группы фосфатов натрия или калия, либо их смесей, боратные компоненты выбирают из группы, включающей борную кислоту, борный ангидрид, метаборат натрия и их смеси, а галогенидные компоненты выбирают из групп щелочных и/или щелочноземельных металлов, при этом соотношение между фосфатными и галогенидными компонентами определяется выражением (1): 2,0<Ф:Г<75, где Ф - суммарное содержание фосфатных компонентов, мас.%; Г - суммарное содержание галогенидных компонентов, мас.%. Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении качества производимой продукции, стойкости инструмента и улучшении экологии окружающей среды. 14 з.п. ф-лы, 2 табл.

Экологически чистый смазочный материал и способ его производства // 2551679

Настоящее изобретение относится к экологически чистому смазочному материалу для лубрикации зоны контакта «колесо-рельс» рельсового транспорта, содержащему в качестве базового масла биоразлагаемое масло или смесь по меньшей мере одного базового масла, выбранного из смазочного базового масла типа минерального масла, синтетического смазочного базового масла и биоразлагаемого смазочного базового масла, при этом смазка в качестве загустителя содержит литий-кальциевое мыло 12-оксистеариновой кислоты, в качестве присадок, улучшающих триботехнические свойства, - натрия тетраборат и осерненное масло, кроме того, смазка содержит глицерин, при следующих соотношениях компонентов, % масс.: 12-оксистеариновая кислота - 7,3-10,3; кальция гидроокись - 0,3-0,5; лития гидроокись - 0,2-0,7; натрия тетраборат - 2,0-4,3; глицерин - 0,9-2,1; осерненное масло - 6,8-9,0; масло базовое ВМГ3 - 0-9,1; масло синтетическое БЗВ - 0-6,5; масло растительное (например, подсолнечное нерафинированное) - до 100. Также настоящее изобретение относится к способу производства экологически чистого смазочного материала. Техническим результатом настоящего изобретения является создание экологически чистой биоразлагаемой пластичной смазки, снижающей износ и повышающей ресурс рельсов и колес, снижающей энергопотребление на тягу подвижного состава и обладающей степенью биоразложения не ниже 80 %. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

Смазки на основе ионных жидкостей и смазочные присадки, содержащие ионы // 2566364

Настоящее изобретение относится к компоненту смазки, включающему: а) по меньшей мере один анион, выбранный из группы, состоящей из манделато борат аниона, салицилато борат аниона, малонато борат аниона, сукцинато борат аниона, глутарато борат аниона и адипато борат аниона, и б) по меньшей мере один катион, выбранный из группы, состоящей из тетраалкилфосфоний катиона, холин катиона, катиона имидазолия и пирролидиний катиона, отличающийся тем, что по меньшей мере один катион имеет по меньшей мере один алкильный заместитель с общей формулой CnH2n+1, где 1≤n≤80. Также настоящее изобретение относится к смазке и к использованию компонента смазки. Техническим результатом настоящего изобретения является создание компонентов смазок с улучшенными противоизносными свойствами, не содержащих галогены. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 23 пр., 2 табл., 7 ил.

Добавка к смазочным маслам и пластичным смазкам // 2584155

Настоящее изобретение относится к добавке к смазочным маслам и пластичным смазкам, включающей диоксид кремния, углерод, при этом в качестве углерода она содержит углерод синтетический с «луковицеобразной» структурой наночастиц и средним размером частиц 30 нм, диоксид кремния со средним размером частиц 10 нм при следующем соотношении компонентов, % мас: диоксид кремния 99,0-99,9; углерод синтетический 0,1-1,0. Техническим результатом настоящего изобретения является снижение расхода топлива в двигателях внутреннего сгорания. 3 табл., 5 ил.